放射線損傷の発現とそれを修飾する修復機構の研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04304056
• Research Institution: National Institute of Radiological Sciences
• Principal Investigator: 佐藤 弘毅 放射線医学総合研究所, 障害基礎研究部, 部長 (60029775)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田ノ岡 宏 国立がんセンター研究所, 放射線研究部, 部長 (90076969) ; 嶋 昭紘 東京大学, 理学部, 教授 (60011590) ; 瀬野 悍二 国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系, 教授 (30076989) ; 二階堂 修 金沢大学, 薬学部, 教授 (60019669) ; 安井 明 東北大学抗酸菌病研究所, 薬理学研究部門, 助手 (60191110)
• Keywords: DNA二本鎖切断修復 / 光回復酵素 / 除去修復遺伝子 / 紫外線損傷 / ユビキチン活性化酵素 / 生殖細胞突然変異 / 閾値様反応 / 胸腺腫

Research Abstract

新たに分離した哺乳類細胞の電離放射線感受性株はDNA二本鎖切断修復が欠損していることを示した。紫外線によるDNA損傷を認識し結合する光回復酵素の遺伝子を藍藻から単離し、大腸菌で大量発現させ、補助因子を導入して精製酵素の結晶化に成功した。また哺乳類細胞の第11除去修復相補性群を発見した。第5相補性群遺伝子ERCC5の単離に成功し、塩基配列を決定し、ヒト第13染色体(q32.3-q33.1)に位置することを示した。紫外線損傷であるチミン2量体と(6-4)産物のそれぞれに対する単クロン抗体を作製し、それらを使って葬傷をin situで検出する条件を決定した。これは皮膚における損傷と修復の定量的測定を可能とする。哺乳類細胞のユビキチン活性化酵素I1は細胞周期進行、DNA複製、染色体安定化等に必須であることを温度感受性株を用いて証明した。またI1酵素のcDNAを単離し、構造を決定し、この遺伝子はX染色体(p11.23-p11.3)に位置することを示した。AP-PCRフィンガープリンティングを用利してメダカ生殖細胞でのガンマ線誘発士NA損傷を検出し、照射線量に応じて各種の突然変異が生じることを示した。胚性癌腫(EC)細胞とリンパ球とを融合させると、雑種細胞はEC様になり、リンパ球で不活性であったX染色体は活性化し、分化を誘導すると再び不活性化することを示した。マウス皮膚にベータ線を周3回反復照射すると皮膚癌が発生するが、1回線量を0.5Gyにすると終生発癌が見られないことを示した。すなわち反復照射では発癌の線量効果関係は閾値様反応を示すことを明らかにした。放射線誘発胸腺腫ではT細胞受容体(TCR)遺伝子の再構成と発現があることを示した。急性白血病などの造血系疾患における末梢あるいは骨髄細胞のクローナリティ解析が、RFLPを利用することで日本人女性の90%以上で可能であることを示した。

Research Products

• [Publications] Warters,R.L.,..Sato,K.: "DNA-damage processing in a radiation-sensitive mouse cell line" Mutation Research. 293. 91-98 (1993)
• [Publications] Yasuhira,S.,Yasui,A.: "Visible light-inducible photolyase gene from the goldfish Carassius auratus" Journal of Biological Chemistry. 267. 25644-25647 (1992)
• [Publications] Riboni,R.,...Yasui,A.: "Identification of the eleventh complementation group of UV-sensitive excision repair-defective rodent mutants" Cancer Research. 52. 6690-6691 (1992)
• [Publications] Takahashi,E.,Shiomi,T.: "Precise localization of the excision repair gene ERCC5 to human chromosome 13q32.3-q33.1 by direct R-banding fluorescence in situ hybridization" Japanese Journal of Cancer Research. 83. 1117-1119 (1992)
• [Publications] Ishizaki,K.,...Nikaido,O.: "Repair of thymine dimers and (6-4) photoproducts in group A xeroderma pigmentosum cell lines harboring a transferred normal chromosome 9" Photochemistry and Photobiology. 56. 365-369 (1992)
• [Publications] Mori,T.,...Nikaido,O.: "A xeroderma pigmentosum complementation group A related gene:confirmation using monoclonal antibodies against the cyclobutane dimer and (6-4)photoproduct" Mutation Research. 293. 143-150 (1993)
• [Publications] Takahashi,E.,..Seno.T.: "The human ubiquitin-activating enzyme E1 gene(UBE1) mapped to band Xpll.23-pll.3 by fluores-cence in situ hybridization" Cytogenetics and Cell Genetics. 59. 268-269 (1992)
• [Publications] Imai,N.,..Seno,T.: "Cloning and sequence of a functionally active cDNA for mouse ubiquitin-activating enzyme E1" Gene. 118. 279-282 (1992)
• [Publications] Kubota,Y.,..Shima,A.: "Detection of -ray-induced DNA damages in malformed dominant lethal embryos of the Japanese medaka(Oryzias latipes) using AP-PCP finger printing" Mutation Research. 283. 263-270 (1992)
• [Publications] Tada,T.,Takagi,N.: "Early development and X chromosome inactivation in mouse parthenogenetic embryos" Molecular Reproduction and Development. 31. 20-27 (1992)
• [Publications] Ootsuyama,A.,..Tanooka,H.: "Clonal origin of skin and bone tumors produced by repeated beta-irradiation in mosaic cell mice" Japanese Journal of Cancer Research. 83. 964-967 (1992)
• [Publications] Kubo,E.,..Sado.T.: "Novel TCR gene rearrangements and expression in radiation-induced thymic lymphomas" Radiation Research. 33. 227-242 (1992)
• [Publications] Shimizu,T.,..Sado,T.: "Mouse germline transcript TCR α joining region and temporal expression in ontogeny" Internationa Immunology. 5. 155-160 (1993)
• [Publications] 陣内 逸郎,平嶋 邦猛: "造血細胞のクロナリティの検証" 血液・腫瘍科. 24. 31-40 (1992)